The medical device conceptual design decision-making is a process of coordinating pertinent stakeholders, which will significantly affect the quality of follow-up market competitiveness. However, as the most challenging parts of user-centered design, traditional methods are mainly focusing on determining the priorities of the evaluation criteria and forming the comprehensive value (utility) of the conceptual scheme, may not fully deal with the interaction and interdependent between the conflicts of interest among stakeholders and weigh the ambiguous influence on the overall design expectations, which results in the unstable decision-making results. To overcome this drawback, this paper proposes a cooperative game theory based decision model for device conceptual scheme under uncertainty. The proposed approach consists of three parts: first part is to collect and classify needs of end users and professional users based on predefined evaluation criteria; second part is using rough set theory technique to create criteria correlation diagram and scheme value matrix from users; and third part is developing the fuzzy coalition utility model to maximize the overall desirability through the criteria correlation diagram with the conflict of interests of end and professional users considered, and then selecting the optimal scheme. A case study of blood pressure meter is used to illustrate the proposed approach and the result shows that this approach is more robust compared with the widely used the Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS) approach.

医疗器械概念设计决策是协调相关利益相关者的过程，这将显着影响后续市场竞争力的质量。但是，作为以用户为中心的设计中最具挑战性的部分，传统方法主要集中于确定评估标准的优先级并形成概念方案的综合价值（效用），可能无法完全解决设计方案之间的相互作用和相互依存关系。利益相关者之间的利益冲突，权衡了对总体设计预期的模糊影响，从而导致决策结果不稳定。为了克服这个缺点，本文提出了一种基于合作博弈理论的不确定性下设备概念方案的决策模型。提议的方法包括三个部分：第一部分是根据预定义的评估标准收集最终用户和专业用户的需求并对其进行分类；第二部分是利用粗糙集理论技术从用户创建标准关联图和方案价值矩阵。第三部分是在考虑最终用户和专业用户利益冲突的条件下，通过标准关联图开发模糊联盟效用模型，以使整体合意性最大化，然后选择最优方案。通过对血压计的案例研究来说明该方法，结果表明，与广泛使用的“基于理想解决方案的相似度的优先顺序技术”（TOPSIS）方法相比，该方法更加可靠。第二部分是利用粗糙集理论技术从用户创建标准关联图和方案价值矩阵。第三部分是在考虑最终用户和专业用户利益冲突的条件下，通过标准关联图开发模糊联盟效用模型，以使整体合意性最大化，然后选择最优方案。通过对血压计的案例研究来说明该方法，结果表明，与广泛使用的“基于理想解决方案的相似度的优先顺序技术”（TOPSIS）方法相比，该方法更加可靠。第二部分是利用粗糙集理论技术从用户创建标准关联图和方案价值矩阵。第三部分是在考虑最终用户和专业用户利益冲突的条件下，通过标准关联图开发模糊联盟效用模型，以使整体合意性最大化，然后选择最优方案。通过对血压计的案例研究来说明该方法，结果表明，与广泛使用的“基于理想解决方案的相似度的优先顺序技术”（TOPSIS）方法相比，该方法更加可靠。第三部分是在考虑最终用户和专业用户利益冲突的条件下，通过标准关联图开发模糊联盟效用模型，以使整体合意性最大化，然后选择最优方案。通过对血压计的案例研究来说明该方法，结果表明，与广泛使用的“基于理想解决方案的相似度的优先顺序技术”（TOPSIS）方法相比，该方法更加可靠。第三部分是在考虑最终用户和专业用户利益冲突的条件下，通过标准关联图开发模糊联盟效用模型，以使整体合意性最大化，然后选择最优方案。通过对血压计的案例研究来说明该方法，结果表明，与广泛使用的“基于理想解决方案的相似度的优先顺序技术”（TOPSIS）方法相比，该方法更加可靠。